CN211680853U - 驱动桥螺栓全自动拧紧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱动桥螺栓全自动拧紧机，其属于工程机械技术领域。它解决了现有技术中传统人工拧紧螺栓存在的费时费力、扭矩一致性差的缺陷。其主体结构包括支架总成、驱动模块总成和拧紧组总成，所述驱动模块总成安装在支架总成上，所述拧紧组总成安装在驱动模块总成上；所述拧紧组总成包括旋转拧紧机总成、拧紧机支撑架、气缸、支撑柱和拧紧机固定板，所述旋转拧紧机总成安装在拧紧机支撑架上，所述拧紧机支撑架安装在支撑柱上，所述气缸设于拧紧机固定板和拧紧机支撑架之间。本实用新型主要用于拧紧驱动桥螺栓。

Description

驱动桥螺栓全自动拧紧机

技术领域：

本实用新型属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种驱动桥螺栓全自动拧紧机。

背景技术：

装载机驱动桥由八个螺栓固定，螺栓拧紧力矩要求900N·m，在拧紧驱动桥固定螺栓时，一般利用冲击式气板机进行拧紧，不仅存在费时费力、振动大、噪音大的缺点，且需要人工辅助，劳动强度大，扭矩一致性差，力矩波动300～400N·m，拧紧数据信息不能追溯。目前，市场上并没有较好的驱动桥螺栓全自动拧紧设备，且市面上的自动拧紧装置均为小力矩拧紧，工件定位精准、螺栓孔相对固定，无法适应此工况。

发明内容：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种驱动桥螺栓全自动拧紧机，其只需一次定位，即可完成设备自动定位、顺序对称拧紧，拧紧效率高、作业时间短、拧紧力矩差异小，力矩差可以控制在60N·m内。

为了实现上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种驱动桥螺栓全自动拧紧机，包括支架总成、驱动模块总成和拧紧组总成，所述驱动模块总成安装在支架总成上，所述拧紧组总成安装在驱动模块总成上。

优选地，所述拧紧组总成包括旋转拧紧机总成、拧紧机支撑架、气缸、支撑柱和拧紧机固定板，所述旋转拧紧机总成安装在拧紧机支撑架上，所述拧紧机支撑架安装在支撑柱上，所述气缸设于拧紧机固定板和拧紧机支撑架之间。

优选地，所述支架总成包括支撑腿、竖梁总成和主梁总成，所述竖梁总成和主梁总成分别与支撑腿连接，所述主梁总成上设有齿条A和导轨A，所述竖梁总成上设有升降总成。

优选地，所述升降总成包括侧翼撑板和固定板A，所述侧翼撑板上设有前桥支撑板，所述固定板A上设有电机和升降机，所述升降机分别与电机和前桥支撑板连接。

优选地，所述固定板A的下端设有支撑腿B。

优选地，所述驱动模块总成包括左右驱动杆组、减速电机和滚珠滑槽，所述左右驱动杆组通过滚珠滑槽安装在主梁总成上的导轨A上，所述减速电机安装在主梁总成上的齿条A上，所述左右驱动杆组上设有齿条B和导轨B，拧紧组总成安装在导轨B上，左右驱动杆组上还设有若干个滑槽，所述滑槽内套有导轨C，所述导轨C的两端与齿条A啮合传动连接。

优选地，所述拧紧组总成为两组，所述升降总成为两组且分别安装在拧紧组总成的两侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型运动部分为左右驱动杆组，机械结构高，配合旋转拧紧机总成，旋转拧紧机总成通过伺服电机驱动行走并结合接近开关及机械定位装置的使用，保证了拧紧机行走、定位的精确性和稳定性，实现了装载机驱动桥固定螺栓1000N的全自动拧紧；

2、本实用新型通过激光传感器、扭矩传感器、电机协同作业，通过拧紧顺序调整，保证扭矩的一致性，具有较高精度的拧紧扭矩，提高了装配效率，降低了劳动强度，且本实用新型可适用于类似结构零部件的自动拧紧，可与生产流水线结合，通用性好；

3、本实用新型只需一次定位，即可完成设备自动定位、顺序对称拧紧，拧紧效率高，作业时间短，拧紧力矩差异小，力矩差可以控制在60N·m内，拧紧力矩可以进行实时记录传输，实现拧紧防呆功能，同时便于对市场异常的质量追溯分析，在提高效率、降低噪声的同时，显著提高装配质量和一致性；

4、采用的旋转拧紧机总成，其优点为：一是拧紧力大，市场上的拧紧力较小；二是数据传输，拧紧力实时记录，有拧紧不合格的便于追踪产品的源头；三是各个螺栓拧紧力矩误差小，拧紧可靠。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中H处的局部放大图；

图3为本实用新型中拧紧组总成的结构示意图；

图4为本实用新型中支架总成的结构示意图；

图5为本实用新型中竖梁总成的结构示意图；

图6为本实用新型中左右驱动杆组的结构示意图；

图7为本实用新型中旋转拧紧机总成的结构示意图；

图8为本实用新型中电气控制系统示意图。

图中：1、支架总成；2、驱动模块总成；3、拧紧组总成；4、拧紧电机；5、减速机；6、扭矩传感器；7、弹簧杆；11、支撑腿；12、竖梁总成；13、主梁总成；14电机；15、齿条A；16、导轨A；17、升降机；18、侧翼撑板；19、固定板A；111、支撑腿B；112、前桥支撑板；21、左右驱动杆组；22、减速电机；23、滚珠滑槽；24、导轨C；25、滑槽；26、齿条B；27、导轨B；31、旋转拧紧机总成；32、拧紧机支撑架；33、气缸；34、支撑柱；35、拧紧机固定板；36、固定板B；37、拧紧机上固定板。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种驱动桥螺栓全自动拧紧机，包括支架总成1、驱动模块总成2和拧紧组总成3，所述驱动模块总成2安装在支架总成1上，所述拧紧组总成3安装在驱动模块总成2上。支架总成1提供驱动模块总成2和拧紧组总成3的支撑，驱动模块总成2控制拧紧组总成3在驱动模块总成2上的行程及定位，电气控制系统通过气路和电路与驱动模块总成2、拧紧组总成3连接，控制本实用新型的循环动作。

实施例2：

如图2-3所示，一种驱动桥螺栓全自动拧紧机，所述拧紧组总成3包括旋转拧紧机总成31、拧紧机支撑架32、气缸33、支撑柱34和拧紧机固定板35，所述旋转拧紧机总成31安装在拧紧机支撑架32上，所述拧紧机支撑架32安装在支撑柱34上，所述气缸33设于拧紧机固定板35和拧紧机支撑架32之间，支撑柱34的上下两端分别通过拧紧机固定板35和拧紧机上固定板37固定连接，拧紧机上固定板37上还安装有固定板B36，固定板B36的下端安装在左右驱动杆组21上的导轨B27上，行走主要是靠减速电机22在齿条B26和导轨B27上行走。气缸33的缸杆端与拧紧机支撑架32固定连接，通过气缸33的缸杆伸出或缩回带动拧紧机支撑架32上升或下降，进而带动旋转拧紧机总成31上升或下降；拧紧机固定板35与拧紧机上固定板37平行设置且通过支撑柱34连接，拧紧机固定板35上还安装有接近开关，控制气缸33的伸缩行程。

如图7所示，旋转拧紧机总成31包括拧紧电机4、减速机5、扭矩传感器6和弹簧杆7，减速机5的两端分别与拧紧电机4和扭矩传感器6连接，扭矩传感器6还与弹簧杆7连接，拧紧电机4的动力经过减速机5减速增扭后，通过扭矩传感器6测量扭矩并将其传给弹簧杆7，通过弹簧杆7拧紧螺栓；旋转拧紧机总成31上还安装有激光传感器，扭矩传感器6和激光传感器产生电信号传输给电气控制系统，激光传感器用于对驱动桥上螺栓所在的位置进行定位；扭矩传感器6用于向电气控制系统传送扭矩值信号，并在设定值超出允许范围内时电气控制系统发出信号给控制旋转拧紧装置停止工作。

如图4-5所示，所述支架总成1包括四个支撑腿11、两处竖梁总成12和两处主梁总成13，所述竖梁总成12和主梁总成13分别与支撑腿11连接，构成框架结构，所述主梁总成13上设有齿条A15和导轨A16，所述竖梁总成12上设有升降总成。

所述升降总成包括侧翼撑板18和固定板A19，所述侧翼撑板18上设有前桥支撑板112，所述固定板A19上设有电机14和升降机17，所述升降机17分别与电机14和前桥支撑板112连接，电机14带动升降机17、升降机17带动前桥支撑板112作上下运动，侧翼撑板18支撑前桥支撑板112，将待拧紧的驱动桥放置到前桥支撑板112上，通过升降机17带动驱动桥作上下运动。

如图6所示，所述驱动模块总成2包括左右驱动杆组21、减速电机22和滚珠滑槽23，所述左右驱动杆组21的两端分别通过滚珠滑槽23安装在两处主梁总成13上的两处导轨A16上，滚珠滑槽23与导轨A16滑动连接，所述减速电机22安装在主梁总成13上的齿条A15上，所述左右驱动杆组21上设有齿条B26和导轨B27，拧紧组总成3通过固定板B36安装在导轨B27上，左右驱动杆组21上还设有若干个滑槽25，所述滑槽25内套有导轨C24，所述导轨C24的两端分别与两个齿条A15啮合传动连接。滚珠滑槽23上设有接近开关，分别控制驱动模块总成2在主梁总成13上的行程，以及拧紧组总成3在左右驱动杆组21上的行程。导轨C24和滑槽25的主要作用是保持拧紧组总成3行走在一条直线上。

所述固定板A19的下端设有支撑腿B111，支撑腿B111起到支撑升降总成的作用；所述拧紧组总成3为两组，所述升降总成为两组且分别安装在拧紧组总成3的两侧。其他部分与实施例1相同。

如图8所示，所述电气控制系统包括主控单元PLC和控制面板，主控单元PLC设有动作控制和故障处理单元，通过与拧紧机中的伺服驱动系统连接来监控拧紧机移动、定位、定扭矩拧紧等动作顺序及节拍时间，对扭矩进行记录，拧紧异常自动报警，可以对拧紧机的拧紧状态进行监控，控制面板包括触摸屏、手动操纵按钮和指示灯，触摸屏内设有相互连接的参数设置、存储和控制操作模块，通过控制面板上的控制按钮或触摸屏手动输入指令，可以调节拧紧机的定位、力矩、转速等工作参数。通过故障处理单元可以对拧紧机的拧紧状态、力矩范围、异常问题点进行监控，拧紧数据可以全部存储记录，实现防呆功能，提高效率、降低劳动强度的同时，保证了装配质量。

本实用新型的自动拧紧过程为：

待拧紧装载机驱动桥随生产线流至相应装配单元，按下电气控制系统上的控制面板上的启动按钮，主控单元PLC控制气缸33和主梁总成13上的减速电机22工作，带动旋转拧紧机总成31上升，左右驱动杆组21沿主梁总成13向中间对称靠拢，到达一定位置，随后PLC控制气缸33收缩，带动旋转拧紧机总成31下降，减速电机22工作，带动拧紧组总成3沿左右驱动杆组21向前移动，气缸33的伸缩、左右驱动杆组21移动行程由拧紧机固定板35和滚珠滑槽23上的接近开关控制；到达预设定位置后，气缸33带动旋转拧紧机总成31上升至一定高度，通过旋转拧紧机总成31上的激光传感器对装载机后车架两部位进行定位，并根据定位算法补差校正，主控单元PLC控制减速电机22工作，带动左右驱动杆组21和拧紧组总成3移动到一定位置，定位信息储存后，气缸33带动旋转拧紧机总成31下降，根据定位信息，主控单元PLC控制两个拧紧组总成3沿左右驱动杆组21分别移动到不同位置，随后气缸33带动旋转拧紧机总成31上升至一定高度，旋转拧紧机总成31上的套筒套到驱动桥螺帽上自动对桥螺栓拧紧。主控单元PLC在接收到电枪上扭矩传感器6的扭矩值到达预设定允许范围内时，会发出信号控制旋转拧紧机总成31停止工作，气缸33带动旋转拧紧机总成31下降至一定位置，套筒和螺帽脱离，一组螺栓拧紧结束。当出现拧紧力矩异常点时，主控单元PLC则控制发出警示信号并记录拧紧力矩不合格的螺栓。接着，根据第一组的定位信息以及四组螺栓的固定位置信息，主控单元PLC控制两个拧紧组总成3沿左右驱动杆组21分别移动到另一位置，气缸33带动旋转拧紧机总成31上升，旋转拧紧机总成31工作，实现第二组螺栓对角拧紧。根据第二组螺栓的拧紧原理，依次完成第三、四组螺栓的拧紧，实现每个驱动桥八个螺栓由内向外对称交叉自动拧紧。待四组螺栓全部拧紧完成，主控单元PLC控制减速电机22工作，带动两个拧紧组总成3沿左右驱动杆组21移动到同一侧，随后，驱动模块总成2沿主梁总成13移向两侧；再次按下启动按钮，拧紧机可进行下一工件的循环拧紧动作。

Claims (7)

1.一种驱动桥螺栓全自动拧紧机，其特征在于：包括支架总成(1)、驱动模块总成(2)和拧紧组总成(3)，所述驱动模块总成(2)安装在支架总成(1)上，所述拧紧组总成(3)安装在驱动模块总成(2)上。

2.根据权利要求1所述的驱动桥螺栓全自动拧紧机，其特征在于：所述拧紧组总成(3)包括旋转拧紧机总成(31)、拧紧机支撑架(32)、气缸(33)、支撑柱(34)和拧紧机固定板(35)，所述旋转拧紧机总成(31)安装在拧紧机支撑架(32)上，所述拧紧机支撑架(32)安装在支撑柱(34)上，所述气缸(33)设于拧紧机固定板(35)和拧紧机支撑架(32)之间。

3.根据权利要求1或2所述的驱动桥螺栓全自动拧紧机，其特征在于：所述支架总成(1)包括支撑腿(11)、竖梁总成(12)和主梁总成(13)，所述竖梁总成(12)和主梁总成(13)分别与支撑腿(11)连接，所述主梁总成(13)上设有齿条A(15)和导轨A(16)，所述竖梁总成(12)上设有升降总成。

4.根据权利要求3所述的驱动桥螺栓全自动拧紧机，其特征在于：所述升降总成包括侧翼撑板(18)和固定板A(19)，所述侧翼撑板(18)上设有前桥支撑板(112)，所述固定板A(19)上设有电机(14)和升降机(17)，所述升降机(17)分别与电机(14)和前桥支撑板(112)连接。

5.根据权利要求4所述的驱动桥螺栓全自动拧紧机，其特征在于：所述固定板A(19)的下端设有支撑腿B(111)。

6.根据权利要求3所述的驱动桥螺栓全自动拧紧机，其特征在于：所述驱动模块总成(2)包括左右驱动杆组(21)、减速电机(22)和滚珠滑槽(23)，所述左右驱动杆组(21)通过滚珠滑槽(23)安装在主梁总成(13)上的导轨A(16)上，所述减速电机(22)安装在主梁总成(13)上的齿条A(15)上，所述左右驱动杆组(21)上设有齿条B(26)和导轨B(27)，拧紧组总成(3)安装在导轨B(27)上，左右驱动杆组(21)上还设有若干个滑槽(25)，所述滑槽(25)内套有导轨C(24)，所述导轨C(24)的两端分别与齿条A(15)啮合传动连接。

7.根据权利要求4所述的驱动桥螺栓全自动拧紧机，其特征在于：所述拧紧组总成(3)为两组，所述升降总成为两组且分别安装在拧紧组总成(3)的两侧。

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